详细分析风电叶片行业2023年市场发展现状及未来趋势走势

风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件,也是衡量风电机组设计和技术水平的主要依据。中国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。

 

风电叶片主要构成包括树脂基体、增强材料以及粘接剂、芯材等，其中增强材料主要有玻璃纤维和碳纤维两种。玻纤因为其优异的性能同时兼顾经济性成为目前大型风力发电机叶片材料的首选。同时高模玻纤新型号的出现增加了其未来的发展潜力，高模玻纤拉伸模量等性能能够比肩碳纤维，同时兼有玻纤的成本优势，在风电渗透率提升过程中仍将扮演重要角色。

风电叶片为风机的关键构件，主梁为叶片的核心。叶片的尺寸、形状决定了能量转化效率，也直接决定了机组功率和性能，所以叶片在设计中处于核心地位。同时叶 片在风电整体成本体系中占比最高，可达 20%-30%。叶片是由复合材料制成的薄壳 结构，主要分为三部分：根部圆柱段、中部气动翼型段、尖部段，根部圆筒段结构 简单，主要是纯玻璃钢，中部气动翼型段内部结构复杂，尖部段外形为气动翼型， 一般仅为玻璃钢薄壳。

 

我国海上风电装机容量持续增长，截至2022年累计装机容量预计达3250万千瓦，持续保持海上风电装机容量全球第一。我国海上风电加速向深远海发展。

 

我国海上风能资源非常丰富，我国拥有1.8万公里的海岸线，近海水深5—50米范围内，风能资源技术开发量为5亿千瓦，而我国深远海风能可开发量则是近海的三到四倍以上。深远海风电机主要以漂浮式为主，不仅可以就地消纳，还可以为远海设施供电。我国浮式风电起步较晚，目前，我国浮式风电装机容量排名全球第四，预计到2026年，累计装机容量有望突破50万千瓦。

 

风电叶片行业市场机遇

 

叶片是风机中成本最高的部件，占风机成本的20%甚至以上。叶片中，基体树脂占比约36%，增强材料占比约28%，芯材占比约12%。总体来说，叶片形成三个趋势：大型化、轻量化和迭代加速。随着风电进入平价上网时代，风机招标价格降低，降本最有效的途径就是不断扩大风电机组的单机容量。

 

由于风电机组产生的电能与叶片长度的平方成正比，叶片大型化成为必然趋势。长度增加随之而来的是自重增加，带来成本的推升和影响净空，因此叶片材料轻量化迭代也成为产业发展的规律。同时叶片迭代周期在显著加快，从材料的研发到模具的需求都在加速。从叶片行业的角度，重资产及下游高集中度的特点导致行业新进入困难，整体呈现强者恒强态势。

 

国家发改委和国家能源局此前下发的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》(以下简称《计划》)就提出，把高效叶片气弹、轻量化结构、新材料相结合的一体化设计技术和100米及以上风电叶片列为未来风电技术创新重点突破目标。

 

双碳背景下可再生能源发展进入快车道，风电是我国仅次于煤电和水电的第三大发电来源，也是发展最快的可再生能源之一。截至2021年底，中国风电装机规模328GW，占全球比例为39.2%，其中2021年新增47.57GW。根据《“十四五”可再生能源发展规划》，到2025年，可再生能源发电量达到3.3万亿千瓦时，风电发电量较2020年实现翻倍，5年复合增速达到15%。

 

风电叶片行业投资潜力分析

 

风电叶片越长、面积越大，捕获风能的能力就越强，发电的能力也就越强，因此，大尺寸、轻量化、高可靠性等成为风电叶片尤其是海上风电叶片研发制造的主方向。以123米叶片为例，该叶片将适配16MW海上风电机组。该风电机组每小时可发1.6万度电，如果每户家庭一个月用300度电的话，它每小时的发电量相当于50户人家一个月的用电量。

 

2021年，全球风电叶片碳纤维使用量为3万吨，中国风电叶片用碳纤维需求量高达2.25万吨，占全国碳纤维需求总量的40%左右。

 

2022-2026年，全球风电新增装机规模预计达到466万千瓦。未来五年，海上风力发电的复合年均增长率预计为8.3%。全球海上市场预计将从2021年的211万千瓦增长到2026年的314万千瓦，到2026年，其在全球新装机容量的份额从2020年的22.5%增加到24.4%。从2022年到2026年，全球预计将增加超过9000万千瓦的海上产能。

 

随着我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需的化工产品带来了巨大空间。该行梳理了风电产业链相关化工品，包含增强材料、基体树脂、夹芯材料、辅材等等。这些化工品将充分受益风电行业增长，特别是海上风电带来的叶片大型化趋势、轻量化需求和快速迭代趋势下，有望实现量价齐升。经过该行测算，2025年风电材料市场总规模将超过1400亿元，较2021年翻倍。

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